CN116506991B - 一种发光游戏手柄的灯光控制方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发光游戏手柄的灯光控制方法，涉及灯光控制技术领域。本发明包括如下步骤：建立游戏手柄与电子设备的连接并确定位置关系；游戏手柄采集玩家在游戏过程中人体运动方向和轨迹信号；游戏手柄获取玩家在游戏过程中手柄的处理请求；对采集的信息进行滤波处理，并进行打包处理发送至控制处理器；控制处理器对发送的信息进行特征提取，根据本身存储的算法程序计算出控制规律，控制手柄灯光进行展示。本发明通过对手柄的位置、运动方向、运动轨迹以及玩家游戏过程中摇杆的转动角度、加速度和按键进行采集，并根据本身存储的智能控制算法程序计算出控制规律，控制手柄灯光进行展示，提高了玩家游戏体验，使手柄更加美观。
Description
技术领域
本发明属于灯光控制技术领域，特别是涉及一种发光游戏手柄的灯光控制方法。
背景技术
随着游戏的普及，人们对游戏体验要求越来越高，游戏手柄灯光调节方法的发光功能不仅使手柄更美观、增强游戏体验，而且使用者能够在光线不佳时通过灯光看清手柄上的按键。
目前现有的可调节发光的游戏手柄，通过触碰第一触控开关，控制发光灯片的颜色以及开闭，使游戏手柄灯光颜色的调节以及开闭能够手动控制，在使用过程中存在着容易误碰到触摸开关导致LED变色，改变原有设定的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发光游戏手柄的灯光控制方法，通过对手柄的位置、运动方向、运动轨迹以及玩家游戏过程中摇杆的转动角度、加速度和按键进行采集，并根据本身存储的智能控制算法程序计算出控制规律，控制手柄灯光进行展示，解决了现有的游戏手柄灯光效果单一、灯光展示不够智能的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种发光游戏手柄的灯光控制方法，包括如下步骤：
步骤S1：建立游戏手柄与电子设备的连接；
步骤S2：检测游戏手柄与电子设备的位置关系；
步骤S3：游戏手柄采集玩家在游戏过程中人体运动方向和轨迹信号；
步骤S4：游戏手柄获取玩家在游戏过程中手柄的处理请求；
步骤S5：对步骤S2-步骤S4中采集的信息进行滤波处理，并进行打包处理发送至控制处理器；
步骤S6：控制处理器对发送的信息进行特征提取，根据本身存储的智能控制算法程序计算出控制规律，控制手柄灯光进行展示。
作为一种优选的技术方案，所述步骤S1中，电子设备内置有雷达设备；所述雷达设备对预设采集区域内发射电磁波并接收对应的回波信号；所述电子设备解析回波信号中所携带的人体位置信息，并根据匹配结果执行更新运动轨迹或新建运动轨迹。
作为一种优选的技术方案，所述步骤S2中，通过接收天线获取目标区域反射的回波信号，并由微处理器的内置算法对回波信号进行解析，具体算法步骤包括：
步骤S21：根据，计算第/>个目标与雷达设备间的直线距离；
步骤S22：根据计算第/>个目标与雷达设备间的平面夹角；
步骤S23：根据计算第/>个目标的运动速度；
式中，表示第/>个目标与雷达设备间的直线距离，/>表示光速，/>表示第/>个目标从发射天线发送电磁波时刻到接收天线收到回波信号时刻二者间的延迟时间，/>表示第/>个目标与雷达设备间的平面夹角，/>表示雷达工作波长，/>表示两个接收天线收到的回波信号相位差，/>表示第/>个目标的运动速度，/>表示雷达的多普勒频移，/>表示第i个目标的位移。
作为一种优选的技术方案，所述步骤S3中，人体运动方向和轨迹信号进行匹配，具体方法如下：记人体位置信息数量为,人体运动轨迹数量为/>，依次将二者基于最近邻算法进行匹配并记匹配结果为/>，匹配完成后生成只包含0或1的二值矩阵/>；其中，匹配失败记为0，匹配成功记为1。
作为一种优选的技术方案，所述人体运动方向和轨迹信号匹配后需不断更新，具体流程如下：
遍历所述二值矩阵中/>的值，当/>时，用对应的第i条人体位置信息更新第j条人体运动轨迹中的直线距离、平面夹角和运动速度，并根据更新前后各参数间的差值，判断当前时刻的人体运动状态，并保存在更新后的运动轨迹中；
当遍历结束后，若存在未匹配的人体位置信息，根据其直线距离、平面夹角和运动速度，新建标号为k(k=0,1,…,5)的人体运动轨迹。
作为一种优选的技术方案，所述步骤S4中，手柄的处理请求包括三轴加速度计请求、三轴陀螺仪请求、三轴地磁传感器请求和按键请求。
一种发光游戏手柄的灯光控制系统，包括DC/DC转换电路、控制模块、LED负载、电压控制电路、电流调节电路和MCU微处理器；
所述DC/DC转换电路依次与控制模块、开关模块、输出级电路和LED负载相连；所述开关模块控制LED负载的线路通断；所述输出级电路根据主控板输出的直流电驱动LED负载工作；
所述电压控制电路、电流调节电路的输出端均与控制模块的输入端连接；所述电压控制电路通过电流采样电路和电流调节电路连接；
所述MCU微处理器的输出端与控制模块的输入端连接；所述电流调节电路对开关模块的输出电流对应的输出电压进行检测，并将相应的输出电流检测反馈信号反馈至控制模块；所述控制模块根据电流检测反馈信号控制开关模块按照预设电流值调整输出电流；
所述电压控制电路对输出级电路的输出电压进行检测，并相应地输出过压检测信号至控制模块，当输出级电路的输出电压大于预设阀值时，所述控制模块根据过压检测信号控制开关模块停止输出直流电。
作为一种优选的技术方案，所述MCU微处理器通过无线/有线通信模块双向连接有电子设备；所述电子设备内置有雷达；所述电子设备为便携式计算机、笔记本电脑、个人计算机、平板电脑和电视。
作为一种优选的技术方案，所述手柄内还设置有采集模块；所述采集模块分别连接有三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴地磁传感器和按键；所述采集模块分别采集玩家在游戏过程中的三轴加速度计请求、三轴陀螺仪请求、三轴地磁传感器请求和按键请求，并发送至MCU微处理器。
作为一种优选的技术方案，所述MCU微处理器对人体运动方向和轨迹信号进行预处理，并对玩家的按键信号和摇杆信号进行转化和处理，同时将处理后的人体运动方向、轨迹信号、按键信号和摇杆信号通过有线或无线传输方式发送至控制模块；所述控制模块对人体运动方向和轨迹信号进行预处理，并对玩家的按键信号和摇杆信号进行转化和处理，并规则手柄的LED进行展示。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过对手柄的位置、运动方向、运动轨迹以及玩家游戏过程中摇杆的转动角度、加速度和按键进行采集，并根据本身存储的智能控制算法程序计算出控制规律，控制手柄灯光进行展示，提高了玩家游戏体验，使手柄更加美观。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种发光游戏手柄的灯光控制方法流程图；
图2为本发明的一种发光游戏手柄的灯光控制系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种发光游戏手柄的灯光控制方法，包括如下步骤：
步骤S1：建立游戏手柄与电子设备的连接；
步骤S2：检测游戏手柄与电子设备的位置关系；
步骤S3：游戏手柄采集玩家在游戏过程中人体运动方向和轨迹信号；
步骤S4：游戏手柄获取玩家在游戏过程中手柄的处理请求；
步骤S5：对步骤S2-步骤S4中采集的信息进行滤波处理，并进行打包处理发送至控制处理器；
步骤S6：控制处理器对发送的信息进行特征提取，根据本身存储的智能控制算法程序计算出控制规律，控制手柄灯光进行展示。
步骤S1中，电子设备内置有雷达设备；雷达设备对预设采集区域内发射电磁波并接收对应的回波信号；电子设备解析回波信号中所携带的人体位置信息，并根据匹配结果执行更新运动轨迹或新建运动轨迹。
步骤S2中，通过接收天线获取目标区域反射的回波信号，并由微处理器的内置算法对回波信号进行解析，具体算法步骤包括：
步骤S21：根据，计算第/>个目标与雷达设备间的直线距离；
步骤S22：根据计算第/>个目标与雷达设备间的平面夹角；
步骤S23：根据计算第/>个目标的运动速度；
式中，表示第/>个目标与雷达设备间的直线距离，/>表示光速，/>表示第/>个目标从发射天线发送电磁波时刻到接收天线收到回波信号时刻二者间的延迟时间，/>表示第/>个目标与雷达设备间的平面夹角，/>表示雷达工作波长，/>表示两个接收天线收到的回波信号相位差，/>表示第/>个目标的运动速度，/>表示雷达的多普勒频移，/>表示第i个目标的位移。
步骤S3中，人体运动方向和轨迹信号进行匹配，具体方法如下：记人体位置信息数量为,人体运动轨迹数量为/>，依次将二者基于最近邻算法进行匹配并记匹配结果为，匹配完成后生成只包含0或1的二值矩阵/>；其中，匹配失败记为0，匹配成功记为1。
人体运动方向和轨迹信号匹配后需不断更新，具体流程如下：
遍历二值矩阵中/>的值，当/>时，用对应的第i条人体位置信息更新第j条人体运动轨迹中的直线距离、平面夹角和运动速度，并根据更新前后各参数间的差值，判断当前时刻的人体运动状态，并保存在更新后的运动轨迹中；
当遍历结束后，若存在未匹配的人体位置信息，根据其直线距离、平面夹角和运动速度，新建标号为k(k=0,1,…,5)的人体运动轨迹。
步骤S4中，手柄的处理请求包括三轴加速度计请求、三轴陀螺仪请求、三轴地磁传感器请求和按键请求。
请参阅图2所示，本发明为一种发光游戏手柄的灯光控制系统，包括DC/DC转换电路、控制模块、LED负载、电压控制电路、电流调节电路和MCU微处理器；
DC/DC转换电路依次与控制模块、开关模块、输出级电路和LED负载相连；开关模块控制LED负载的线路通断；输出级电路根据主控板输出的直流电驱动LED负载工作；
电压控制电路、电流调节电路的输出端均与控制模块的输入端连接；电压控制电路通过电流采样电路和电流调节电路连接；
MCU微处理器的输出端与控制模块的输入端连接；电流调节电路对开关模块的输出电流对应的输出电压进行检测，并将相应的输出电流检测反馈信号反馈至控制模块；控制模块根据电流检测反馈信号控制开关模块按照预设电流值调整输出电流；
电压控制电路对输出级电路的输出电压进行检测，并相应地输出过压检测信号至控制模块，当输出级电路的输出电压大于预设阀值时，控制模块根据过压检测信号控制开关模块停止输出直流电。
MCU微处理器通过无线/有线通信模块双向连接有电子设备；电子设备内置有雷达；电子设备为便携式计算机、笔记本电脑、个人计算机、平板电脑和电视。
手柄内还设置有采集模块；采集模块分别连接有三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴地磁传感器和按键；采集模块分别采集玩家在游戏过程中的三轴加速度计请求、三轴陀螺仪请求、三轴地磁传感器请求和按键请求，并发送至MCU微处理器。
MCU微处理器对人体运动方向和轨迹信号进行预处理，并对玩家的按键信号和摇杆信号进行转化和处理，同时将处理后的人体运动方向、轨迹信号、按键信号和摇杆信号通过有线或无线传输方式发送至控制模块；控制模块对人体运动方向和轨迹信号进行预处理，并对玩家的按键信号和摇杆信号进行转化和处理，并根据预先设定的规则控制手柄的LED进行展示。
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种发光游戏手柄的灯光控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：建立游戏手柄与电子设备的连接；
步骤S2：检测游戏手柄与电子设备的位置关系；
步骤S3：游戏手柄采集玩家在游戏过程中人体运动方向和轨迹信号；
步骤S4：游戏手柄获取玩家在游戏过程中手柄的处理请求；
步骤S5：对步骤S2-步骤S4中采集的信息进行滤波处理，并进行打包处理发送至控制处理器；
步骤S6：控制处理器对发送的信息进行特征提取，根据本身存储的智能控制算法程序计算出控制规律，控制手柄灯光进行展示；
所述步骤S1中，电子设备内置有雷达设备；所述雷达设备对预设采集区域内发射电磁波并接收对应的回波信号；所述电子设备解析回波信号中所携带的人体位置信息，并根据匹配结果执行更新运动轨迹或新建运动轨迹；
所述步骤S2中，通过接收天线获取目标区域反射的回波信号，并由微处理器的内置算法对回波信号进行解析，具体算法步骤包括：
步骤S21：根据，计算第/>个目标与雷达设备间的直线距离；
步骤S22：根据计算第/>个目标与雷达设备间的平面夹角；
步骤S23：根据计算第/>个目标的运动速度；
式中，表示第/>个目标与雷达设备间的直线距离，/>表示光速，/>表示第/>个目标从发射天线发送电磁波时刻到接收天线收到回波信号时刻二者间的延迟时间，/>表示第个目标与雷达设备间的平面夹角，/>表示雷达工作波长，/>表示两个接收天线收到的回波信号相位差，/>表示第/>个目标的运动速度，/>表示雷达的多普勒频移，/>表示第i个目标的位移；
所述步骤S3中，人体运动方向和轨迹信号进行匹配，具体方法如下：记人体位置信息数量为,人体运动轨迹数量为/>，依次将二者基于最近邻算法进行匹配并记匹配结果为，匹配完成后生成只包含0或1的二值矩阵/>；其中，匹配失败记为0，匹配成功记为1；
所述人体运动方向和轨迹信号匹配后需不断更新，具体流程如下：
遍历所述二值矩阵中/>的值，当/>时，用对应的第i条人体位置信息更新第j条人体运动轨迹中的直线距离、平面夹角和运动速度，并根据更新前后各参数间的差值，判断当前时刻的人体运动状态，并保存在更新后的运动轨迹中；
当遍历结束后，若存在未匹配的人体位置信息，根据其直线距离、平面夹角和运动速度，新建标号为k的人体运动轨迹，k=0,1,…,5。
2.根据权利要求1所述的一种发光游戏手柄的灯光控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，手柄的处理请求包括三轴加速度计请求、三轴陀螺仪请求、三轴地磁传感器请求和按键请求。
3.一种发光游戏手柄的灯光控制系统，包括DC/DC转换电路、控制模块、LED负载、电压控制电路、电流调节电路和MCU微处理器，其特征在于：
所述DC/DC转换电路依次与控制模块、开关模块、输出级电路和LED负载相连；所述开关模块控制LED负载的线路通断；所述输出级电路根据主控板输出的直流电驱动LED负载工作；
所述电压控制电路、电流调节电路的输出端均与控制模块的输入端连接；所述电压控制电路通过电流采样电路和电流调节电路连接；
所述MCU微处理器的输出端与控制模块的输入端连接；所述电流调节电路对开关模块的输出电流对应的输出电压进行检测，并将相应的输出电流检测反馈信号反馈至控制模块；所述控制模块根据电流检测反馈信号控制开关模块按照预设电流值调整输出电流；
所述电压控制电路对输出级电路的输出电压进行检测，并相应地输出过压检测信号至控制模块，当输出级电路的输出电压大于预设阀值时，所述控制模块根据过压检测信号控制开关模块停止输出直流电。
4.根据权利要求3所述的一种发光游戏手柄的灯光控制系统，其特征在于，所述MCU微处理器通过无线/有线通信模块双向连接有电子设备；所述电子设备内置有雷达；所述电子设备为便携式计算机、笔记本电脑、个人计算机、平板电脑和电视。
5.根据权利要求3所述的一种发光游戏手柄的灯光控制系统，其特征在于，所述手柄内还设置有采集模块；所述采集模块分别连接有三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴地磁传感器和按键；所述采集模块分别采集玩家在游戏过程中的三轴加速度计请求、三轴陀螺仪请求、三轴地磁传感器请求和按键请求，并发送至MCU微处理器。
6.根据权利要求3所述的一种发光游戏手柄的灯光控制系统，其特征在于，所述MCU微处理器对人体运动方向和轨迹信号进行预处理，并对玩家的按键信号和摇杆信号进行转化和处理，同时将处理后的人体运动方向、轨迹信号、按键信号和摇杆信号通过有线或无线传输方式发送至控制模块；所述控制模块对人体运动方向和轨迹信号进行预处理，并对玩家的按键信号和摇杆信号进行转化和处理，并规则手柄的LED进行展示。
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